JP4869606B2 - レーザ光照射装置およびレーザ光照射装置付顕微鏡装置 - Google Patents

Description

本発明は、光ファイバを用いてレーザ光を導光し、導光されたレーザ光を観察試料に照射するレーザ光照射装置およびレーザ光照射装置付顕微鏡装置に関するものである。

従来から、特定の波長の光（刺激光）にのみ反応する物質、生細胞、蛍光標本等に対して、直接あるいは顕微鏡下で微小な範囲に刺激光を照射して特定部分の反応を観察したり、変化を測定したりすることが広く行われている。一般にこうした照射装置に対しては、（１）ある面積の小領域に均一な光量の光を照射することと（面照射又はスポット照射）、（２）微小部位に高強度の光を照射すること（点照射）、の２つの性質の異なる目的がある。以下、（１）に対応するものを面照射、（２）に対応するものを点照射と称する。

面照射を行うものとして、たとえばハロゲン、キセノンランプまたは水銀ランプなどを光源としてファイババンドルとデフューザを用いた照射装置が知られている。点照射をおこなうものとしては、レーザ光源と単ファイバ（シングルモードファイバやマルチモードファイバ）を用いて、ファイバの出射端を点光源とみなし、これを標本上に投影するように光学系を構成することで標本の微小部位を高強度に照明することが行われる。

また、顕微鏡下で標本の刺激光をあてたい位置に、標本が刺激を受けないガイド光、例えば、赤色のレーザで標本上にスポット光を落とし、しかる後に、刺激光をスポットの中心に照射する用途が最近の細胞生物学で多用されている。

また、光ファイバで導入したレーザ光で標本を面照射する技術に関して、特許文献１がある。これは、光ファイバの出射端を顕微鏡の照明光学系の開口絞りと共役な位置に配置して、標本を均一に面照射するようにしたもので、光ファイバを傾斜させることにより観察試料に対する照明角度を調節可能にしている。

特開２００４−３８１３９号公報

しかしながら、従来のレーザ光照射装置では、点照射と面照射とを兼用することはできなかった。たとえばファイババンドル（ファイバの束）を利用した面照射装置では、ファイババンドルの出射端が大きな面積を有するために微小な点照射を行うことが原理的に困難であり、また、単ファイバでは光量不足となった。レーザ光源と単ファイバを用いて面照射を行う特許文献１では、点照射との兼用に関して何も述べられていない。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡易な構成で点照射と面照射を容易に切替可能にするレーザ光照射装置およびレーザ光照射装置付顕微鏡装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明にかかるレーザ光照射装置は、物点と像点との間隔であるＩ−Ｏ距離が固定値に定められた照射レンズ系と、光源からのレーザ光を点光源として導く導光手段と、前記照射レンズ系の物点位置に配置された光束絞りと、前記光束絞りの位置に前記点光源または前記点光源の投影像を形成する第１の状態と、前記点光源からの光によって前記光束絞り径を満たすように照射する第２の状態とを切り換え可能な射出ユニットとを備え、前記第１の状態では前記照射レンズ系の前記像点位置に前記点光源が投影され、前記第２の状態では前記像点位置に前記光束絞りの形状が投影されるようにしたことを特徴とする。

また、本発明にかかるレーザ光照射装置は、上記の発明において、前記射出ユニットは、前記点光源を前記照射レンズ系の前記物点位置に位置づける前記第１の状態と、前記点光源からの発散光束が前記光束絞り径を満たすような位置に前記点光源を位置づける第２の状態とに切り換える切換手段を備えることを特徴とする。

また、本発明にかかるレーザ光照射装置は、上記の発明において、前記射出ユニットは、前記点光源からの発散光束を前記光束絞りの有効径よりも大きな径の平行光束に変換するコリメートレンズと、該コリメートレンズからの前記平行光束を前記照射レンズ系の前記物点位置に集光させる集光レンズと、該集光レンズが光軸に挿入された前記第１の状態と前記光軸から外された前記第２の状態とに切り換る切換手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明にかかるレーザ光照射装置は、上記の発明において、前記照射レンズ系と前記光束絞りとの間に光路分岐手段を設け、分岐された光路上に、前記照射レンズ系の前記物点位置に配置された第２の光束絞りと、この第２の光束絞りに対する第２の射出ユニットと、を備えたことを特徴とする。

また、本発明にかかるレーザ光照射装置は、上記の発明において、前記照射レンズ系に対して、前記光束絞りと前記射出ユニットを光軸と直交する平面内で一体的に移動させる照射位置調節手段を備えたことを特徴とする。

また、本発明にかかるレーザ光照射装置は、上記の発明において、前記光束絞りの形状または大きさを可変する絞り可変手段を備えたことを特徴とする。

また、本発明にかかるレーザ光照射装置は、上記の発明において、前記照射レンズ系は、無限遠補正光学系であり、像点側のレンズは焦点距離の異なるレンズに交換可能であることを特徴とする。

また、本発明にかかるレーザ光照射装置は、上記の発明において、前記照射系レンズは、顕微鏡のケーラー照明光学系と同様な構成を持ち、前記第一の状態の光源位置は顕微鏡の視野絞り位置であり、第二の状態での光源位置は顕微鏡の明るさ絞り位置であることを特徴とする。

また、本発明にかかるレーザ光照射装置は、上記の発明において、前記光源は、シャッタ、波長選択手段および光量調整手段を備えたことを特徴とする。

また、本発明にかかるレーザ光照射装置は、上記の発明において、前記導光手段は、レーザ光を導光する光ファイバを備え、光ファイバの出射端を前記点光源として利用することを特徴とする。

また、本発明にかかるレーザ光照射装置は、上記の発明において、前記光ファイバは、シングルモードファイバであることを特徴とする。

また、本発明にかかるレーザ光照射装置は、上記の発明において、前記レーザ光源は、波長の異なる２種類のレーザ光を発振し、前記導光手段は、前記２種類のレーザ光をそれぞれ個別に伝送する２本の光ファイバを備え、前記２つの射出ユニットに対して前記２本の光ファイバがそれぞれレーザ光を個別に導くことを特徴とする。

また、本発明にかかるレーザ光照射装置付顕微鏡装置は、上記の発明において、対物レンズと標本載置ステージとケーラー照明装置とを備えた正立又は倒立顕微鏡装置に、物点と像点との間隔であるＩ−Ｏ距離が固定値に定められた照射レンズ系と、光源からのレーザ光を点光源として導く導光手段と、前記照射レンズ系の物点位置に配置された光束絞りと、前記光束絞りの位置に前記点光源または前記点光源の投影像を形成する第１の状態と、前記点光源からの光によって前記光束絞りをその有効径を満たすように照射する第２の状態とを切り換え可能な射出ユニットとを備え、前記第１の状態では前記照射レンズ系の前記像点位置に前記点光源が投影され、前記第２の状態では前記像点位置に前記光束絞りの形状が投影される、レーザ光照射装置を組み込んだレーザ光照射装置付顕微鏡装置であって、前記ケーラー照明装置の光路を分岐する光路分岐手段を設け、前記光路分岐手段で分岐された光路上に前記光束絞りと前記射出ユニットとを配置し、前記光束絞りの位置が前記ケーラー照明装置の視野絞りと共役な位置であるとともに、第２の状態での点光源位置前記光束絞り径を満たす位置とする前記照射レンズ系の一部として前記対物レンズと投光レンズを利用することを特徴とする。

また、本発明にかかるレーザ光照射装置付顕微鏡装置は、上記の発明において、前記射出ユニットは、前記点光源を前記照射レンズ系の前記物点位置に位置づける前記第１の状態と、前記点光源からの発散光束が前記光束絞りの有効径を十分に満たすような位置に前記点光源を位置づける第２の状態とに切り換える切換手段を備えることを特徴とする。

また、本発明にかかるレーザ光照射装置付顕微鏡装置は、上記の発明において、前記射出ユニットは、前記点光源からの発散光束を前記光束絞りの有効径よりも大きな径の平行光束に変換するコリメートレンズと、該コリメートレンズからの前記平行光束を前記照射レンズ系の前記物点位置に集光させる集光レンズと、該集光レンズが光軸に挿入された前記第１の状態と前記光軸から外された前記第２の状態とに切り換る切換手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明にかかるレーザ光照射装置付顕微鏡装置は、上記の発明において、前記光路分岐手段で分岐された光路上に光路延長レンズを設けたことを特徴とする。

また、本発明にかかるレーザ光照射装置付顕微鏡装置は、上記の発明において、対物レンズと標本載置ステージと観察光路とを備えた正立又は倒立顕微鏡装置に、物点と像点との間隔であるＩ−Ｏ距離が固定値に定められた照射レンズ系と、光源からのレーザ光を点光源として導く導光手段と、前記照射レンズ系の物点位置に配置された光束絞りと、前記光束絞りの位置に前記点光源または前記点光源の投影像を形成する第１の状態と、前記点光源からの光によって前記光束絞りをその有効径を満たすように照射する第２の状態とを切り換え可能な射出ユニットとを備え、前記第１の状態では前記照射レンズ系の前記像点位置に前記点光源が投影され、前記第２の状態では前記像点位置に前記光束絞りの形状が投影される、レーザ光照射装置を組み込んだレーザ光照射装置付顕微鏡装置であって、前記観察光路を分岐する光路分岐手段を設け、前記光路分岐手段で分岐された光路上に前記光束絞りと前記射出ユニットとを配置し、前記光束絞りの位置が前記観察光路の結像位置と共役な位置であるとともに、前記照射レンズ系の一部として前記対物レンズと結像レンズを利用することを特徴とする。

また、本発明にかかるレーザ光照射装置付顕微鏡装置は、上記の発明において、前記射出ユニットは、前記点光源を前記照射レンズ系の前記物点位置に位置づける前記第１の状態と、前記点光源からの発散光束が前記光束絞りの有効径を十分に満たすような位置に前記点光源を位置づける第２の状態とに切り換える切換手段を備えることを特徴とする。

また、本発明にかかるレーザ光照射装置付顕微鏡装置は、上記の発明において、前記射出ユニットは、前記点光源からの発散光束を前記光束絞りの有効径よりも大きな径の平行光束に変換するコリメートレンズと、該コリメートレンズからの前記平行光束を前記照射レンズ系の前記物点位置に集光させる集光レンズと、該集光レンズが光軸に挿入された前記第１の状態と前記光軸から外された前記第２の状態とに切り換る切換手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明にかかるレーザ光照射装置付顕微鏡装置は、上記の発明において、対物レンズと標本ステージと透過照明装置とを備えた倒立顕微鏡装置に、物点と像点との間隔であるＩ−Ｏ距離が固定値に定められた照射レンズ系と、光源からのレーザ光を点光源として導く導光手段と、前記照射レンズ系の物点位置に配置された光束絞りと、前記光束絞りの位置に前記点光源または前記点光源の投影像を形成する第１の状態と、前記点光源からの光によって前記光束絞りをその有効径を満たすように照射する第２の状態とを切り換え可能な射出ユニットとを備え、前記第１の状態では前記照射レンズ系の前記像点位置に前記点光源が投影され、前記第２の状態では前記像点位置に前記光束絞りの形状が投影される、レーザ光照射装置を組み込んだレーザ光照射装置付顕微鏡装置であって、前記標本ステージと前記透過照明装置のコンデンサレンズとの間に光路分岐手段を設け、前記光路分岐手段で分岐された光路上に、前記照射レンズ系と前記光束絞りと前記射出ユニットとを配置し、前記照射レンズ系の像点位置が前記対物レンズのピント位置に一致していることを特徴とする。

また、本発明にかかるレーザ光照射装置付顕微鏡装置は、上記の発明において、前記射出ユニットは、前記点光源を前記照射レンズ系の前記物点位置に位置づける前記第１の状態と、前記点光源からの発散光束が前記光束絞りの有効径を十分に満たすような位置に前記点光源を位置づける第２の状態とに切り換える切換手段を備えることを特徴とする。

また、本発明にかかるレーザ光照射装置付顕微鏡装置は、上記の発明において、前記射出ユニットは、前記点光源からの発散光束を前記光束絞りの有効径よりも大きな径の平行光束に変換するコリメートレンズと、該コリメートレンズからの前記平行光束を前記照射レンズ系の前記物点位置に集光させる集光レンズと、該集光レンズが光軸に挿入された前記第１の状態と前記光軸から外された前記第２の状態とに切り換る切換手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明にかかるレーザ光照射装置付顕微鏡装置は、上記の発明において、物体を撮像する撮像手段と、撮像された前記観察像を表示する表示手段と、前記表示手段上で前記観察像の任意の点を指定する位置指定手段と、前記照射レンズ系に対して、前記光束絞りと前記射出ユニットを光軸と直交するＸＹ方向に一体的に移動させる照射位置調節手段と、レーザ光の波長を、標本への刺激光と前記標本が反応しないガイド光とに切り換える波長切換手段と、標本に照射するレーザ光の種別を、刺激光またはガイド光の一方と、前記点光源像または前記光束絞りの像の一方との組み合わせとして設定する照射光設定手段と、前記波長切換手段により設定された照射光の種別に基づいて前記波長切換手段と前記射出ユニットの切換手段を制御するとともに前記位置指定手段により指定された位置に基づいて前記照射位置調節手段を制御する制御手段とを備え、指定された位置に設定された種別のレーザ光を照射することを特徴とする。

また、本発明にかかるレーザ光照射装置付顕微鏡装置は、上記の発明において、前記レーザ光の光量を調節する調光手段をさらに備え、前記照射光設定手段は、照射するレーザ光の光量を設定可能であり、前記制御手段は、前記設定されたレーザ光の光量に基づいて前記調光手段を制御することを特徴とする。

また、本発明にかかるレーザ光照射装置付顕微鏡装置は、上記の発明において、２本の観察光軸のうち一方にＴＶ光路が設けられた実体顕微鏡装置に物点と像点との間隔であるＩ−Ｏ距離が固定値に定められた照射レンズ系と、光源からのレーザ光を点光源として導く導光手段と、前記照射レンズ系の物点位置に配置された光束絞りと、前記光束絞りの位置に前記点光源または前記点光源の投影像を形成する第１の状態と、前記点光源からの光によって前記光束絞りをその有効径を満たすように照射する第２の状態とを切り換え可能な射出ユニットとを備え、前記第１の状態では前記照射レンズ系の前記像点位置に前記点光源が投影され、前記第２の状態では前記像点位置に前記光束絞りの形状が投影される、レーザ光照射装置を組み込んだレーザ光照射装置付実体顕微鏡装置であって、対物レンズと標本との間であって、前記ＴＶ光路が設けられていない側の光路に光路分岐手段を設け、前記光路分岐手段で分岐された光路上に、前記照射レンズ系と前記光束絞りと前記射出ユニットとを配置し、前記照射レンズ系の像点位置が対物レンズのピント位置に一致していることを特徴とする。

また、本発明にかかるレーザ光照射装置付顕微鏡装置は、上記の発明において、前記射出ユニットは、前記点光源を前記照射レンズ系の前記物点位置に位置づける前記第１の状態と、前記点光源からの発散光束が前記光束絞りの有効径を十分に満たすような位置に前記点光源を位置づける第２の状態とに切り換える切換手段を備えることを特徴とする。

また、本発明にかかるレーザ光照射装置付顕微鏡装置は、上記の発明において、前記射出ユニットは、前記点光源からの発散光束を前記光束絞りの有効径よりも大きな径の平行光束に変換するコリメートレンズと、該コリメートレンズからの前記平行光束を前記照射レンズ系の前記物点位置に集光させる集光レンズと、該集光レンズが光軸に挿入された前記第１の状態と前記光軸から外された前記第２の状態とに切り換る切換手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明にかかるレーザ光照射装置付顕微鏡装置は、上記の発明において、物体を撮像する撮像手段と、撮像された前記観察像を表示する表示手段と、前記表示手段上で前記観察像の任意の点を指定する位置指定手段と、前記照射レンズ系に対して、前記光束絞りと前記射出ユニットを光軸と直交するＸＹ方向に一体的に移動させる照射位置調節手段と、レーザ光の波長を、標本への刺激光と前記標本が反応しないガイド光の一方と、点光源像または前記光束絞りの像の一方との組み合わせとして設定する照射光設定手段と、前記波長切換手段により設定された照射光の種別に基づいて前記波長切換手段と前記射出ユニットの切換手段を制御するとともに前記位置指定手段により指定された位置に基づいて前記照射位置調節手段を制御する制御手段とを備え、指定された位置に設定された種別のレーザ光を照射することを特徴とする。

また、本発明にかかるレーザ光照射装置付顕微鏡装置は、上記の発明において、前記レーザ光の光量を調節する調光手段をさらに備え、前記照射光設定手段は、照射するレーザ光の光量を設定可能であり、前記制御手段は、前記設定されたレーザ光の光量に基づいて前記調光手段を制御することを特徴とする。

本発明全体を通じて、レーザ光を照射装置に導く導光手段としては、シングルモードファイバ（ＳＭＦ）が理想的な点光源が得られる点で好ましい。しかし、厳密な点光源が必要でない場合にはマルチモードファイバ（ＭＭＦ）を用いることも本発明の範囲内である。

本発明にかかるレーザ光照射装置およびレーザ光照射装置付顕微鏡装置は、簡易な構成で点光源と面光源とを可変に形成し、一つのレーザ光源が点光源と面光源との双方を兼用できるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかるレーザ光照射装置およびレーザ光照射装置付顕微鏡装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態１）
まず、この発明にかかるレーザ光照射装置について説明する。図１および図２は、実施の形態１であるレーザ光照射装置の概要構成を示すブロック図である。図１は、このレーザ光照射装置１が点光源を形成し、レーザ光を像点１６に点照射する場合を示し、図２は、このレーザ光照射装置１が面光源を形成し、レーザ光を像点１６に面照射する場合を示す。

まず、図１を参照して、このレーザ光照射装置１が点光源を形成する第１の状態について説明する。図１において、レーザ光照射装置１は、照射ユニット１０および照射レンズ１１を有し、照射ユニット１０および照射レンズ１１は、筐体１４を介して連結固定されている。照射ユニット１０は、射出ユニット１０ａと光束絞り１０ｂとを有し、射出ユニット１０ａは、レーザ光を導光する光ファイバ１２と、光ファイバ１２を保持するとともにレーザ光の光軸方向に沿って移動するスライダ１３と、スライダ１３の位置を固定する固定ネジ１８と、ストップ板１５とを有する。光束絞り１０ｂは、光束絞り１０ｂの有効径より拡がったレーザ光を遮断し、レーザ光の光束を絞る。スライダ１３が移動することによって光ファイバ１２の先端は、光束絞り１０ｂの位置から光ファイバ１２から出射するレーザ光の拡がりが光束絞りの有効径以上になる位置まで移動する。

照射レンズ１１は、レンズ１９と、レンズ１９を保持する鏡枠１７と、鏡枠１７とともにレンズ１９を固定する押え環２０とを有する。レンズ１９に対して、物点２２と像点１６とは互いに共役の位置関係にあり、物点２２は、光束絞り１０ｂの位置にある。物点２２と像点１６の間の距離が照射レンズ１９のＩ−Ｏ距離であり、このＩ−Ｏ距離は固定値である。鏡枠１７の先端部から像点１６までの距離がＷＤ（作動距離）となる。また、光ファイバ１２のレーザ光の出射端である発光点２１は、光ファイバ１２がＳＭＦである場合、点光源とみなせる。

光ファイバ１２の先端が、光束絞り１０ｂの位置にある場合、発光点２１の位置と物点２２の位置とは一致する。ここで、発光点２１は点光源であるため、発光点２１から出射したレーザ光は、光束絞り１０ｂによる光束絞りの制限を受けない。このため、発光点２１から出射したレーザ光は、像点１６に収束し、像点１６において発光点２１の点像を結像する。この状態で、像点１６に観察試料等を配置すると、発光点２１から出射されたレーザ光が観察試料等に点照射される。

つぎに、図２を参照して、このレーザ光照射装置１が面光源を形成する第２の状態について説明する。図２に示すように、固定ネジ１８を緩めてスライダ１３の後端を、ストップ板１５の位置に移動すると、光ファイバ１２の発光点２１は、スライダ１３とともに移動し、第２の状態を形成する。この第２の状態で、光ファイバ１２からレーザ光を出射させると、発光点２１から出射されたレーザ光は、所定の拡がり角をもつ。この拡がったレーザ光は、光束絞り１０ｂによって光束絞り１０ｂの有効径に絞られる。光束絞り１０ｂによって絞られたレーザ光は、レンズ１９に入射し、集光点２３に収束し、物点２２に対応する像点１６において光束絞り１０ｂの孔形状を投影した面像（スポット）を結像する。像点１６で結像した面像は、光束絞り１０ｂの孔形状の像であるため、明瞭な輪郭をもつ。この結果、第２の状態において像点１６に観察試料を配置すると、この観察試料に対して光束絞り１０ｂの孔を投影したレーザ光で面照射される。

すなわち、このレーザ光照射装置１は同一の位置に対して、第１の状態を形成することによって像点１６に対して点照射を行い、第２の状態を形成することによって像点１６に対して面照射を行うことができる。

ここで、レーザ光の導光手段としてフレキシブルな光ファイバ１２を用いていることから、発光点２１を容易に移動させることができ、光束絞り１０ｂの位置に点光源と面光源とを容易に形成できる。

なお、第２の状態における発光点２１でのレーザ光の開口数（ＮＡ）に対する光量分布は、図３に示すように、ＮＡに対してガウス分布となる。光量が０〜１３％の部分をカットした公称ＮＡをおよそ１／３にしたＮＡで面光源を形成すると、光量分布が一層平坦な部分を取り出すことができ、光量分布の均一性を高めることができる。実際に、発光点２１におけるＮＡが０．１〜０．１５である光ファイバを用いてそのＮＡの約１／３を使用すると、光束絞り１０ｂの開口径が１ｍｍである場合、光束絞り１０ｂと発光点２１との間の距離は５ｍｍ程度となる。

また、この実施の形態１では、スライダ１３を手動で移動することによって点光源と面光源とを可変するようにしていたが、スライダ１３をモータ等によって駆動し、さらにはこのモータ等の駆動制御を行うようにしてもよい。

この実施の形態１で示したレーザ光照射装置１は、光ファイバ１２を用いてレーザ光を導光し、光束絞り１０ｂと光ファイバ１２の発光点２１との距離を可変することによって、像点１６に対する点照射と面照射とを容易に実現できるようにしている。

また、光ファイバ１２に２色のレーザを切り替えて導入することができるので、一色のレーザは面光源として照射し、他方は点光源として試料にレーザを発光点２１の移動により照射できる。

（実施の形態２）
つぎに、この発明の実施の形態２であるレーザ光照射装置について説明する。この実施の形態１では、スライダ１３を移動して光束絞り１０ｂの位置に点光源と面光源とを可変に形成するようにしていたが、この実施の形態２では、光ファイバと光束絞りとの間にコリメートレンズと集光レンズとを配置し、この集光レンズの挿脱によって光束絞りの位置に点光源と面光源とを可変に形成するようにしている。

図４および図５は、この実施の形態２であるレーザ光照射装置２の概要構成を示すブロック図である。図４は、このレーザ照射装置２が光束絞り２５ｂの位置に第１の状態である点光源を形成する場合を示し、図５は、このレーザ照射装置２が光束絞り２５ｂの位置に第２の状態である面光源を形成する場合を示している。

図４において、レーザ光照射装置２は、照射ユニット２５と照射レンズ２６とを有し、照射ユニット２５は、射出ユニット２５ａと光束絞り２５ｂとを有する。射出ユニット２５ａは、レーザ光を導光する光ファイバ２７と、光ファイバ２７の発光点２８から出射したレーザ光を平行光に変換するコリメートレンズ２９と、平行光に変換されたレーザ光を光束絞り２５ｂの絞り位置に位置する物点３７に集光する集光レンズ３１とを有する。なお、集光レンズ３１は、挿脱ユニット３２に収納され、挿脱ユニット３２は、射出ユニット２５ａに対して挿脱可能であり、この挿脱ユニット３２の挿脱は、コリメートレンズ２９によって変換された平行光の光束に対する集光レンズ３１の挿脱を意味する。

照射レンズ２６は、リレーレンズ３４と投光レンズ３５とを有し、リレーレンズ３４は、物点３７から発散したレーザ光を平行光に変換し、投光レンズ３５は、平行光に変換されたレーザ光を像点３６に集光する。この場合、光束絞り２５ｂの絞り位置である物点３７と像点３６とは互いに共役の位置関係にある。

挿脱ユニット３２が挿入されている場合、光ファイバ２７の発光点２８から出射されたレーザ光は、コリメートレンズ２９によって平行光に変換され、この平行光は、集光レンズ３１によって光束絞り２５ｂの絞り位置に集光され、この絞り位置にある物点３７に発光点２８が投影される。光束絞り２５ｂを通過したレーザ光は、リレーレンズ３４によって平行光に変換され、さらに投光レンズ３５によって像点３６に結像される。この結果、発光点２８から出射したレーザ光は、像点３６に収束し、像点３６に発光点２８の点像が結像する。ここで、像点３６に観察試料等を配置すると、発光点２８から出射されたレーザ光は観察試料等に点照射され、高いエネルギーをもつレーザ光が観察試料等に照射される。

一方、図５に示すように、挿脱ユニット３２が挿入位置から抜かれている場合、光ファイバ２７の発光点２８から出射されたレーザ光は、コリメートレンズ２９によって平行光に変換され、そのまま光束絞り２５ｂの位置に達する。光束絞り２５ｂに達したレーザ光は、光束絞り２５ｂの絞り径によって光束が絞られ、絞られた光束は、照射レンズ２６に入射する。

照射レンズ２６に入射したレーザ光は、リレーレンズ３４と投光レンズ３５によって集光点３８に集光された後、像点３６に、物点３７である光束絞り２５ｂの絞り孔の形状を投影した面像を結像する。ここで、像点３６に観察試料等を配置すると、実施の形態１に示した面照射と同様に、輪郭の明瞭なレーザ光の面照射がなされる。

ここで、図１０に示すようにコリメートレンズ２９と集光レンズ３１との間と、リレーレンズ３４と投光レンズ３５との間とは無限遠補正光学系が形成されるため、投光レンズ３５を焦点距離の異なるものに交換することによってＷＤ（作動距離）を変化させることができる。また、この実施の形態２では、挿脱ユニット３２の挿脱のみによって点光源と面光源とを可変に形成するようにしているので、構成を一層、簡易にすることができる。

この実施の形態２では、光ファイバ２７と光束絞り２５ｂとの間にコリメートレンズ２９と集光レンズ３１とを配置し、コリメートレンズ２９によって変換された平行光光束に対して集光レンズ３１を挿脱することによって、光束絞り２５ｂの絞り位置に点光源と面光源とを可変かつ容易に形成することができる。

（実施の形態３）
つぎに、この発明の実施の形態３であるレーザ光照射装置について説明する。実施の形態１，２では、１つのレーザ光照射装置が点光源と面光源とを可変に形成するようにしていたが、この実施の形態３では、２つのレーザ光照射装置を組合わせ、異なる波長のレーザ光を１つの像点に照射するようにしている。

図６は、この発明の実施の形態３であるレーザ光照射装置の概要構成を示すブロック図である。図６において、このレーザ光照射装置３は、実施の形態１で示した照射ユニット１０と、実施の形態２で示した照射ユニット２５と、照射ユニット１０,２５から出射した各レーザ光を光量を減じることなく合成するダイクロイックミラー３９と、実施の形態２で示した照射レンズ２６とを有する。ここで、照射ユニット１０の物点２２と照射ユニット２５の物点３７とは、ダイクロイックミラー３９および照射レンズ２６を介して共通の像点４０を有する。

このレーザ光照射装置３では、たとえば、照射ユニット１０から波長６３３ｎｍのレーザ光を出射し、照射ユニット２５から波長４０５ｎｍのレーザ光を出射し、像点４０に観察試料を配置すると、この観察試料の同一部位を異なる波長のレーザ光で面照射あるいは点照射することができる。

ここで、導光ファイバにＳＭＦを用いた場合、ＳＭＦは、所定の波長のレーザ光に対して透過特性が良いが、他の波長のレーザ光に対する透過特性が良くないため、たとえば、２種類の異なる波長（６３３ｎｍ，４０５ｎｍ）のレーザ光を観察試料上の同じ点に照射する場合、各波長に対応したＳＭＦを用いることが望ましい。

なお、この実施の形態３では、照射ユニット１０と照射ユニット２５とを組み合わせた構成としているが、これに限らず、２つの照射ユニット１０あるいは２つの照射ユニット２５を組み合わせる構成にしてよい。さらに、各照射ユニット１０，２５に導光されるレーザ光の波長も任意である。

この実施の形態３では、照射ユニット１０，２５を組み合わせた構成にし、ダイクロイックミラー３９を用いて異なる波長のレーザ光を合成することによって、観察試料上の同一部位に点照射と面照射とを個別に行うことができる。たとえば６３３ｎｍの赤色レーザ光を面照射して観察試料の位置決めを行い、同じ位置に４０５ｎｍの点照射を行うことで、視認しやすい赤色の面照射光で光刺激の位置を決定し、その面照射部の中心点に４０５ｎｍで光刺激を与えることができる。

（実施の形態４）
つぎに、この発明の実施の形態４であるレーザ光照射装置について説明する。上述した実施の形態１〜３では、レーザ光照射装置１〜３から出射されたレーザ光の光軸は固定されていたが、この実施の形態４では、照射ユニットと照射レンズとの間にＸＹ可動機構を設け、レーザ光の光軸が観察試料上で可変できるようにしている。

図７および図８は、この発明の実施の形態４であるレーザ光照射装置の概要構成を示すブロック図である。図７に示すように、このレーザ光照射装置４は、ＸＹ可動機構４１を介して、照射ユニット１０と照射レンズ１１とが連結されている。

ここで、ＸＹ可動機構４１は、照射ユニット１０から出射されるレーザ光の光軸に対して垂直方向に可動し、ＸＹ可動機構４１を動かした場合、照射ユニット１０の物点に対して共役な像点１６の位置が連動して動く。たとえば、照射ユニット１０を用いて像点１６に観察試料を配置した場合、ＸＹ可動機構４１の動きに連動して像点１６も観察試料上を移動する。この結果、観察試料を動かすことなく、ＸＹ可動機構４１を動かすのみで、レーザ光の照射面を移動させることができる。なお、このＸＹ可動機構４１は、例えば、駿河精機（株）製Ｂ２７―１００シリーズのＸＹ可動機構等を用いて実現することができる。

具体的な用途としては、神経細胞の等、試料に電極を打ち込み、刺激光を試料の特定の部位や試料全体に等間隔に点照射したとき、電極に発生する電流で神経のつながり状態を知る場合にステージを移動させると電極が外れることを防いだり、ＣＣＤカメラで撮像している画面内の任意の位置に刺激光を照射し、その状態を画像で保存する場合などに用いられる。

また、図８に示すように、実施の形態２で示した照射ユニット２５と照射レンズ２６とを、ＸＹ可動機構４１を介して連結したレーザ光照射装置５としてもよい。このレーザ光照射装置５の場合も、観察試料を動かすことなく、ＸＹ可動機構４１を動かすのみによって像点３６に配置された観察試料の照明部位あるいは刺激を与える部位の移動を行うことができる。

（実施の形態５）
つぎに、この発明の実施の形態５であるレーザ光照射装置について説明する。上述した実施の形態１〜４では、レーザ光照射装置１〜４の光束絞り１０ｂ,２５ｂが固定されていたが、この実施の形態５では、光束絞りの絞り形状を可変できるようにしている。

図９は、この発明の実施の形態５であるレーザ光照射装置の概要構成を示すブロック図である。図９に示すように、このレーザ光照射装置１Ａは、実施の形態１で説明した光束絞り１０ｂに代えてレボルバ１０Ａを設けている。なお、その他の構成は、実施の形態１に示したレーザ光照射装置１と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。

レボルバ１０Ａには、大きさや形状の異なる複数の光束絞り１０ｂ,１０ｃ,・・・が組み込まれ、このレボルバ１０Ａを回転させることによって、所望の光束絞りが射出ユニット１０ａと筐体１４との間に組み込まれるようになっている。

ここで、レーザ光照射装置１Ａが面光源を形成する場合であって、像点１６における面像の形状、ＮＡを可変する場合、所望の光束絞りを射出ユニット１０ａと筐体１４との間に組み込むことによって、所望のＮＡ、形状の面像を像点１６に結像することができる。

なお、この実施の形態５では、第１の実施の形態で説明したレーザ光照射装置１にレボルバ１０Ａを組み込むようにしていたが、第２の実施の形態のレーザ光照射装置２等のほかの実施形態のレーザ光照射装置に組み込むようにしてもよい。また、この実施の形態５では、回転式のレボルバ１０Ａを用いるようにしていたが、直線式のスライダを用いてもよいし、個別の光束絞り１０ｂ,１０ｃ,・・・を組み込まず、連続的に絞り形状が可変する光束絞りを設けるようにしてもよい。さらに、これらの光束絞りの可変を手動でなく、自動で可変するようにしてもよい。

この実施の形態５では、複数の光束絞り１０ｂ,１０ｃ・・・を組み込んだレボルバ１０Ａを備えることによって所望の面像を得ている。

（実施の形態６）
つぎに、この発明の実施の形態６であるレーザ光照射装置について説明する。上述した実施の形態１〜５では、レーザ光照射装置１〜５の像点１６,３６の位置がレーザ光の光軸方向に固定されていたが、この実施の形態６では、像点の位置を光軸方向に可変できるようにしている。

図１０は、この発明の実施の形態６であるレーザ光照射装置の概要構成を示すブロック図である。図１０に示すように、このレーザ光照射装置２Ａは、実施の形態２で示した照射レンズ２６に代えて照射レンズ２６Ａを設け、照射レンズ２６Ａは、リレーレンズ３４と投光レンズユニット３５Ａとを有する。投光レンズユニット３５Ａは、複数の投光レンズ３５ａ,３５ｂを有する。その他の構成は、実施の形態２に示したレーザ光照射装置２と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。

図１０に示すように、投光レンズユニット３５Ａは、焦点距離の異なる複数の投光レンズ３５ａ,３５ｂを有し、投光レンズユニット３５Ａを挿脱することによって、投光レンズ３５ａ,３５ｂが交換されて照射レンズ２６Ａに組み込まれるようになっている。たとえば、投光レンズ３５ａが組み込まれた場合、像点３６ａは、照射レンズ２６Ａから遠い位置になるが、投光レンズ３５ｂが組み込まれた場合、像点３６ｂは、照射レンズ２６Ａから近い位置になる。

この実施の形態６では、焦点距離の異なる投光レンズ３５ａ,３５ｂを交換することによって、照射ユニット２５から出射されるレーザ光の光軸方向の像点３６ａ,３６ｂの位置を可変することができる。なお、この投光レンズユニット３５Ａの交換は、レボルバ等を用いるようにしてもよい。

（実施の形態７）
つぎに、この発明にかかる実施の形態７について説明する。この実施の形態７では、投光光学系を顕微鏡のケーラー照明光学系と同様にし、レーザ光照射装置から出射されたレーザ光が第１の状態では像点において点照射を、第２の状態では光源をケーラー照明光学系の明るさ絞り位置に置き、ケーラー照射となるようにしている。なお、ここで用いる光源は点光源であるので光学的には「コリメート照射」であるが、光学系は顕微鏡のケーラー照明の構成であり、本実施形態の装置を顕微鏡に組み込む場合には顕微鏡のケーラー照明光学系を利用することができるため、本発明では「ケーラー照射」と称することにする。

なお、第２の状態での点光源は、必ずしも正確に明るさ絞りにある必要はなく、照射装置の光束絞りを満たすだけでも良い。

図１１および図１２は、この発明の実施の形態７であるレーザ光照射装置の概要構成を示すブロック図である。図１１は、このレーザ光照射装置６から出射されたレーザ光が像点６６においてケーラー照明となる場合を示し、図１２は、このレーザ光照射装置６から出射されたレーザ光が像点６６に対して点照射を行う場合を示している。つまり、発光点２１はケーラー照射時、顕微鏡の明るさ絞り位置にあり、点照射時は顕微鏡の視野絞り位置にある。

図１１にレンズ配置の例を示すように、このレーザ光照射装置６は、射出ユニット１０ａと光束絞り１０ｂとを有する照射ユニット１０と、リレーレンズ６３と、投光レンズ（顕微鏡におけるコンデンサレンズ）６５とを有する。リレーレンズ６３と投光レンズ６５とが照射レンズとして機能する。リレーレンズ６３の焦点ｆ２の位置に光束絞り１０ｂが配置され、レンズ６３の２倍の焦点距離２ｆ２におかれた発光点２１と集光点６４とは、リレーレンズ６３に対して互いに共役の位置関係にある。また、集光点６４は、投光レンズ６５の光束絞り１０ｂ側に形成される焦点ｆ１の位置にあり、像点６６は、投光レンズ６５の光束絞り１０ｂの反対側に形成される焦点ｆ１の位置にある。

この場合、点光源である発光点２１から発光されたレーザ光は、集光点６４に点像として結像する。一方、集光点６４は、投光レンズ６５の光束絞り１０ｂ側の焦点に位置するため、投光レンズ６５の光束絞り１０ｂの反対側の焦点である像点６６には、集光点６４に結像した点像が平行光となって投影されると同時に、光束絞り１０ｂのエッジ１０ｃは像点６６のエッジ１０ｃ´に結像する。

ここで、像点６６に観察試料を配置すると、観察試料に対するレーザ光は、ケーラー照射となり、観察試料に対して実施の形態２よりも均質な面照明が行われる。観察試料に照射されるレーザ光が平行光に近似されるため、観察試料が像点６６から光軸方向に若干ずれて配置されても理想に近い照明が行われる。

つぎに、図１２に示すように、発光点２１を光束絞り１０ｂの絞り位置に移動させると、発光点２１から発光したレーザ光は、像点６６に点像として結像する。ここで、像点６６に観察試料を配置し、レーザ光を出射すると、レーザ光は、像点６６において点照射となり、観察試料に対して刺激を与えることができる。

（変形例）
つぎに、この発明の実施の形態７の変形例について説明する。上述した実施の形態７では、実施の形態１で示した照射ユニット１０を用い、レーザ光が像点６６においてケーラー照射となるようにしていたが、この変形例では、実施の形態２で示した照射ユニット２５を用いて、レーザ光が像点においてケーラー照射となるようにしている。

図１３および図１４は、この発明の実施の形態７の変形例であるレーザ光照射装置の概要構成を示すブロック図である。図１３は、このレーザ光照射装置７から出射されたレーザ光が像点７８においてケーラー照射となる場合を示し、図１４は、このレーザ光照射装置７から出射されたレーザ光が像点７８に対して点照射となる場合を示している。

図１３に示すように、このレーザ光照射装置７は、射出ユニット２５ａと光束絞り２５ｂとを有する照射ユニット２５と、リレーレンズ７５と、投光レンズ（顕微鏡においてはコンデンサレンズ）７７とを有する。光束絞り２５ｂは、リレーレンズ７５の照射ユニット２５側の焦点位置に配置され、リレーレンズ７５の照射ユニット２５に対する反対側の焦点位置７６は、投光レンズ７７の照射ユニット２５側の焦点位置となる。また、挿脱ユニット３２は、レーザ光の光路から外されている。

この場合、発光点２８から発光したレーザ光は、平行光となって光束絞り２５ｂを介してリレーレンズ７５に入射し、焦点位置７６に集光する。焦点位置７６に集光したレーザ光は、発散して投光レンズ７７に入射し、平行光に変換される。この平行光によって像点７８に光束絞り２５ｂの孔形状が結像される。

つぎに、図１４に示すように、挿脱ユニット３２が光束絞り２５ｂとコリメートレンズ２９との間に挿入されると、発光点２８から発光したレーザ光は、光束絞り２５ｂの絞り位置に集光し、さらにリレーレンズ７５、コンデンサレンズ７７を介して像点７８に集光し、像点７８に点像を結像する。このような挿脱ユニット３２の挿脱によって、レーザ光が、像点７８においてケーラー面照射と点照射とを可変に行うようにしている。

（実施の形態８）
つぎに、この発明の実施の形態８であるレーザ光照射装置について説明する。この実施の形態８では、レーザ光照射装置から出射されるレーザ光の波長、強度、照射時間を制御するようにしている。

図１５は、この発明の実施の形態８であるレーザ光照射装置の概要構成を示すブロック図である。図１５において、このレーザ光照射装置１Ｂは、実施の形態１で示した照射レンズ１１の先端側に波長を選択するバンドパスフィルタ１９ａと、レーザ光の強度を制御するＮＤフィルタ１９ｂと、レーザ光を遮蔽し、レーザ光の照射時間を制御するシャッタ１９ｃとを設けている。その他の構成は、実施の形態１に示したレーザ光照射装置１と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。

図１５に示すように、多波長のレーザを導光しているファイバから出たレーザは、照射レンズ１１から試料に向けて出射されバンドパスフィルタ１９ａに入射し、所定の波長のレーザ光のみが通過する。また、ＮＤフィルタ１９ｂに入射したレーザ光は、所定の強度のレーザ光となる。さらに、シャッタ１９ｃは、レーザ光を遮蔽する機能を有し、シャッタ１９ｃの開閉によってレーザ光の照射時間が制御される。したがって、照射レンズ１１から出射されたレーザ光をバンドパスフィルタ１９ａ、ＮＤフィルタ１０ｂを通過させることによって、所望の波長、所望の強度のレーザ光を照射でき、さらにシャッタ１９ｃの開閉動作によってこのレーザ光の照射時間を制御することができる。

なお、この実施の形態８では、レーザ光照射装置１のレーザ光の出射側先端にバンドパスフィルタ１９ａ、ＮＤフィルタ１９ｂ、シャッタ１９ｃを配置していたが、実施の形態２で示したレーザ光照射装置２のレーザ光の出射側先端にバンドパスフィルタ１９ａ、ＮＤフィルタ１９ｂ、シャッタ１９ｃを配置するようにしてもよい。また、レーザ光源側に波長や強度の調整手段を設けてもよい。

（実施の形態９）
つぎに、この発明の実施の形態９にかかるレーザ光照射装置付顕微鏡装置について説明する。図１６は、この発明の実施の形態９であるレーザ光照射装置付顕微鏡装置の概要構成を示すブロック図である。図１６に示すように、このレーザ光照射装置付顕微鏡装置８は、実施の形態１で示した照射ユニット１０と、実施の形態２で示した照射ユニット２５と、実施の形態４で示したＸＹ可動機構４１とを有する。ＸＹ可動機構４１には、照射ユニット１０,２５と、ダイクロイックミラー８２Ａと、光路を延長するための凹レンズ８１Ａとが固定され、照射ユニット１０,２５から出射されたレーザ光の光軸は、ダイクロイックミラー８２Ａによって合成されるようになっている。

さらに、このレーザ光照射装置付顕微鏡装置８は、像点８６に配置された観察試料を照明する水銀ランプ８９と、水銀ランプ８９から発光され、視野絞りよりランプ側の任意の位置に配したバンドパスフィルタ１９ａとを通過した励起光と照射ユニット１０、２５から出射されたレーザ光とを合成し、標本へ向けて導くハーフミラー８８と、ハーフミラー８８で合成された照明光を対物レンズにリレーするリレーレンズ８７と、リレーレンズ８７によってリレーされた励起光と射出ユニットからの光を反射するダイクロイックミラー８４と、ダイクロイックミラー８４で反射されたこれらの光を観察試料上の像点８６に照射する対物レンズ８５と、像点８６に配置された観察試料から発した蛍光のみを取り出す吸収フィルタ１９ｃと蛍光をＣＣＤカメラ８０に集光する集光レンズ８３とを有する。ダイクロイックミラー８４と吸収フィルタ１９ｅとは、切換又は交換可能なミラーキューブ８４Ａに取付けられている。

この場合、像点８６と照射ユニット１０の光束絞りの絞り位置とは、リレーレンズ８７と対物レンズ８５とによって形成される光学系に対して互いに共役関係にあり、また像点８６と照射ユニット２５の光束絞りの絞り位置も互いに共役関係にある。

ここで、像点８６にＫａｅｄｅ蛍光蛋白を発現させた観察試料を配置した場合の観察法に付いて説明する。Ｋａｅｄｅは緑色の蛍光を発するたんぱく質であるが、紫外光を照射すると蛍光色が不可逆的に赤色に変化する。例えば、神経細胞にＫａｅｄｅを発現させ、１つの細胞を狙って紫外光を照射すると、複雑に絡み合っている神経突起のうち伸びた突起だけを赤色に浮かび上がらせることができる。

観察法は、まず、水銀ランプ８９から発し、４８８ｎｍと５４３ｎｍのダブルバンド励起フィルタとハーフミラー８８を通過した後、４８８ｎｍと５４３ｎｍと４０５ｎｍを反射するトリプルバンドダイクロミラーユニットによって対物レンズに偏向された励起光は、対物レンズによって像点８６に配置された観察試料を照明する。このとき、試料から緑色の蛍光が発生する。その後、観察鏡筒８２を介して観察試料を載置する試料ステージ（図示せず）を移動させ、観察試料の概略位置決めを行う。次に、射出装置２５から赤色のレーザ（６３３ｎｍ）を射出し、試料上に赤色の照射装置の光束絞りの像（観察視野の１／２０位の大きさスポット）を作る。照射装置のＸＹステージ４１を動かし、試料の照射したい位置に赤色のレーザスポットをＣＣＤカメラのモニタを見ながら移動させる。

次に、照射装置１０のファイバに導いた４０５ｎｍの刺激光を照射する。赤色レーザスポットの中心と４０５ｎｍレーザの中心はあらかじめ同心と設定してあるので、４０５ｎｍレーザはスポットの中心に照射される。すると、その部位にある神経細胞が４８８ｎｍの励起光と同様な経路をたどってきた５４３ｎｍの励起光によって赤く発色し、時間が経つと、その神経細胞とつながる細胞全体が赤く発色する。ＣＣＤカメラからはこの経時的変化が観察できる。ここで、ダイクロイックミラー８２Ａを通過し、ハーフミラー８８とトリプルバンドダイクロイックミラーで反射した６３３ｎｍレーザが標本までとどく理由は、トリプルバンドダイクロイックミラーが６３３ｎｍに対してわずかに反射率をもつことによる（一般のダイクロイックミラーであれば、この性格を有し、蛍光観察の場合は、この赤色の光量が蛍光量と大きく変わらないので都合が良い。）。

ここで、ハーフミラー８８は平板のミラーとして記載しているが、三角プリズムを２つ接合したタイプのハーフミラーが良い。理由は、平板ハーフミラーの場合は裏面反射が発生し標本上で赤色スポットなり、刺激光点像を２重像として作るからである。

また、バンドパスフィルタ１９ａがハーフミラー８８のランプ側に位置しているのは、照射ユニットからの赤色レーザや刺激光レーザがバンドパスフィルタ１９ａによって減光されることを防ぐ目的からである。

この実施の形態９では、照射ユニット１０,２５とそれを載せたＸＹ可動機構４１とを設けることによって、照射ユニット２５から出射された波長６３３ｎｍのレーザ光が像点８６に配置された観察試料に対して面照射となって位置決めの指標に使用できるとともに、照射ユニット１０から出射された４０５ｎｍレーザ光により観察試料に対して刺激を与えることができる。

なお、この実施の形態９では、照射ユニット２５から出射されるレーザ光が像点８６において面照射となり、照射ユニット１０から出射されるレーザ光が点照射となって観察試料に対して刺激を与えるようにしていたが、用途によっては照射ユニット１０が面照射する６３３ｎｍのレーザ光を出射し、照射ユニット２５が点照射用の４０５ｎｍレーザ光を出射するようにしてもよい。また、照射ユニット１０,２５のいずれか一方の照射ユニット１０,２５を２つ配置するようにしてもよい。また、ランプ光の発光源として水銀ランプ８９を用いていたが、ハロゲンランプ等を用いてもよい。

また、この実施の形態９では、レーザ光照射装置を正立型顕微鏡装置に設けるようにしていたが、倒立型顕微鏡装置の照明側光路、あるいは倒立型顕微鏡装置の観察側光路に設けるようにしてもよい。

（変形例）
つぎに、この発明の実施の形態９の変形例について説明する。上述した実施の形態９では、照射ユニット１０,２５を共に固定していたが、この変形例では、照射ユニット１０,２５を切り離してそれぞれ、結像光学系と投光光学系に配置するようにしている。

図１７は、この発明の実施の形態９の変形例であるレーザ光照射装置付顕微鏡装置の概要構成を示すブロック図である。図１７に示すように、このレーザ光照射装置付顕微鏡装置８Ａは、照射装置１０又は２５が投光管にも結像光学系にも取り付けられることを示しており、用途に応じて適当に選べることを示している。照射ユニット２５には、ＸＹ可動機構４１が固定され、照射ユニット２５から出射されたレーザ光の光軸が観察試料上を移動するようになっている。照射ユニット１０はＸＹ可動機構４１がなく、点照射なり面照射を顕微鏡視野中心のみに行うような構成としている。

図１７に示すように、ハーフミラー８１は、観察鏡筒８２とＣＣＤカメラ８０と間に配置され、照射ユニット２５の光束絞りの絞り位置と顕微鏡結像点８０とは、集光レンズ８３と対物レンズ８５とによって形成される光学系に対して互いに共役関係にある。

（実施の形態１０）
つぎに、この発明の実施の形態１０について説明する。上述した実施の形態９では、レーザ光照射装置を正立型顕微鏡装置に取付けていたが、この実施の形態１０では、レーザ光照射装置を倒立型顕微鏡装置に取付けるようにしている。

図１８は、この発明の実施の形態１０であるレーザ光照射装置付倒立型顕微鏡装置の概要構成を示すブロック図である。図１８に示すように、このレーザ光照射装置付倒立型顕微鏡装置９は、実施の形態４で示したレーザ光を出射するレーザ光照射装置４と、透過照明光を発光する透過照明装置９０と、レーザ光照射装置４から出射されたレーザ光と透過照明装置９０から発光された透過照明光とを合成するハーフミラー９１と、観察試料９２を載置する試料ステージ９３と、透過した光で照明された観察試料９２を観察する対物レンズ９４と、落射照明光を発光する落射照明装置９６と、落射照明光と観察試料９２から発した光とを分離するハーフミラー９５と、観察試料９２から発した光を受光ユニット９８側と反射ミラー９９側とに切り替える切替ミラー９７とを有する。受光ユニット９８は、集光レンズ、ＣＣＤカメラ等によって実現される。

図１８に示すように、倒立顕微鏡装置は、透過照明装置９０と観察試料９２との距離が一般に長いため、ハーフミラー９１を透過照明装置９０と観察試料９２との間に設けることが可能となり、この結果、観察試料９２に対して透過照明装置９０から発光した透過照明光を照射するとともにレーザ光照射装置４から出射したレーザ光を照射することができる。

このレーザ光照射装置付倒立型顕微鏡装置９は、落射照明装置９６で標本を観察している時でも、面照射と点照射が可能となる。

なお、この実施の形態１０では、透過照明装置９０と落射照明装置９６との双方を設けていたが、いずれか一方の照明装置を設けるようにしてもよい。また、この実施の形態８では、レーザ光照射装置４を設けていたが、レーザ光照射装置４に代えて実施の形態４で示したレーザ光照射装置５を設けてもよい。

（実施の形態１１）
つぎに、この発明の実施の形態１１にかかるレーザ光照射装置付実体顕微鏡装置について説明する。図１９は、この発明の実施の形態１１であるレーザ光照射装置付実体顕微鏡装置１００の概要構成を示すブロック図である。図１９に示すように、このレーザ光照射装置付実体顕微鏡装置１００は、実施の形態１で説明した照射ユニット１０と、ＣＣＤカメラ１０１と、双接眼部１０２と、落射照明ユニット１０３と、対物レンズユニット１０４と、波長板ユニット１０５と、透過照明装置１０７と、着脱可能なハーフミラー１０８とを有する。

双接眼部１０２は、反射ミラー１０２ａと、結像レンズ１０２ｂＬ,１０２ｂＲとを有し、落射照明ユニット１０３は、アナライザ１０３ａＬ,１０３ａＲと、偏向ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１０３ｂＬ,１０３ｂＲと、ポラライザ１０３ｃＬ,１０３ｃＲと、集光レンズ１０３ｄＬ,１０３ｄＲと、導光ファイバ１０３ｅＬ,１０３ｅＲとを有する。対物レンズユニット１０４は、ズームレンズ１０４ａＬ,１０４ａＲと、対物レンズ１０４ｂとを有し、波長板ユニット１０５は、１／４波長板１０５ａを有する。

ＣＣＤカメラ１０１は、右接眼光路に取付けられ、ＣＣＤカメラ１０１の位置と観察試料１０６の像点１０９位置とは、双接眼部１０２と落射照明ユニット１０３と対物レンズユニット１０４とによって形成される光学系に対して互いに共役の位置関係にある。

ハーフミラー１０８は、左接眼光路上に挿入され、照射ユニット１０の光束絞り１０ｂの位置と観察試料１０６の像点１０９位置とは、照射レンズ１１とハーフミラー１０８とによって形成される光学系に対して互いに共役の位置関係にある。

まず、観察したい試料によって、透過照明装置１０７又は落射照明装置１０３を点灯させ試料にピントを合わす。照射ユニット１０は、点照射刺激光と面照射スポットレーザ光を出射する。透過照明時、透過照明装置１０７から発した光は、観察試料１０６を透過し、波長板ユニット１０５、対物レンズユニット１０４、落射照明ユニット１０３、双接眼部１０２を順次介してＣＣＤカメラ１０１に入射する。ＣＣＤカメラ１０１には、透過照明装置１０７の透過光によって観察試料１０６の全体の画像が写し出され、この画像をもとに観察試料１０６全体の位置決めを行う。

その後、照射装置１０からガイド光を照射し、試料上に面照射像を形成した後、ＸＹ可動機構４１を可動し、刺激を与えたい部位の位置決めを行う。面照射像の中心に対して点照射刺激光は同心となっており、ファイバ端発光面を開口絞り１０ｂの位置にして、照射装置のファイバに刺激光を導入すれば正確に、指定のポイントに刺激を行うことができる。

この実施の形態１１では、既存の実体顕微鏡装置に、レーザ光を照射する照射ユニット１０を簡易に取付け、観察試料１０６に対して所望の部位に刺激を与えることができる。

また、照射ユニット１０に代えて実施の形態２で説明した照射ユニット２５を取付けるようにしてもよい。

（実施の形態１２）
つぎに、この実施の形態１２について説明する。実施の形態１１では、照射ユニット１０,２５における点照射と面照射との可変、レーザ光の射出、ＸＹ可動機構４１の可動等を個別に行っていたが、この実施の形態１２では、これらの動作を制御部の制御もとに連動して行うようにしている。

図２０は、この発明の実施の形態１２であるレーザ光照射装置付実体顕微鏡装置の概要構成を示すブロック図である。図２０に示すように、このレーザ光照射装置付実体顕微鏡装置１２０は、指示部１２１と、制御部１３１と、駆動部１３１ｂ〜１３１ｅと、シャッタ１１ｂ,１０３ｆとを有し、制御部１３１は、設定テーブル１３１ａを格納している。その他の構成は、実施の形態１０に示したレーザ光照射装置付実体顕微鏡装置１００と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。

指示部１２１は、観察試料１０６に対する照明情報と刺激情報とを含む指示信号を制御部１３１に出力し、制御部１３１は、この指示信号が含む照明と刺激に関する内容に該当するパラメータを設定テーブル１３１ａから入力し、このパラメータを駆動部１３１ｂ〜１３１ｅに出力制御する。

駆動部１３１ｂは、制御部１３１の制御のもと、シャッタ１１ｂ,を開閉してレーザ光の出射を制御する。駆動部１３１ｃは、制御部１３１の制御のもと、ＸＹ可動機構４１を駆動して照射ユニット１０から出射されたレーザ光の像点１０９位置を可変する。駆動部１３１ｄは、制御部１３１の制御のもと照射ユニット１０のスライダを駆動して点光源と面光源とを可変に形成する。駆動部１３１ｅは、制御部１３１の制御のもと、ハーフミラー１０８の挿脱機構（図示せず）を駆動して照射ユニット１０から出射されたレーザ光を観察試料１０６に対して照射するか否かを制御する。

このように、制御部１３１が、駆動部１３１ｂ〜１３１ｅを介してシャッタ１１ｂと、ＸＹ可動機構４１と、照射ユニット１０と、ハーフミラー１０８とを制御するようにすると、指示部１２１が指示した所望の照明によって観察試料１０６を照明して位置決めを行い、所望の部位に刺激を与えることができる。

この実施の形態１２では、指示部１２１と、制御部１３１と、駆動部１３１ｂ〜１３１ｅと、シャッタ１１ｂ,１０３ｆとを設け、指示部１２１が指示するのみで、観察試料１０６の所望の部位を照明して位置決めを行い、所望の部位に刺激を与えることができる。

なお、この実施の形態１２では、制御部１３１が照射ユニット１０、ＸＹ可動機構４１、シャッタ１１ｂ,１０３ｆ、ハーフミラー１０８を制御していたが、観察試料１０６を載置する試料ステージの可動、あるいは透過照明装置１０７の点灯等を制御するようにしてもよい。

また、この実施の形態１２では、制御部１３１がレーザ光照射装置付実体顕微鏡装置１２０の各可変機能を有機的に機能させ、所望の照明と所望の刺激を与えるようにしていたが、制御部１３１に対応した制御部と駆動部１３１ｂ〜１３１ｅに対応した駆動部をレーザ光照射装置１〜７、レーザ光照射装置付顕微鏡装置８、レーザ光照射装置付倒立型顕微鏡装置９に備えるようにしてもよい。

また、このレーザ光照射装置付実体顕微鏡装置１２０に取付けられている照射ユニット１０のレーザ光の出射側先端に実施の形態８で説明したＮＤフィルタ１９ｂ等を配置し、これを制御部１３１が制御するようにして、照射ユニット１０から出射されるレーザ光の光量を制御するようにしてもよい。

また、制御部１３１が格納していた設定テーブル１３１ａを書き換え可能にして、随時新規なパラメータに置換えられるようにしてもよい。

この発明の実施の形態１にかかるレーザ光照射装置のブロック図である。 この発明の実施の形態１にかかるレーザ光照射装置のブロック図である。 この発明の実施の形態１にかかるレーザ光照射装置の発光点における光量分布を示す模式図である。 この発明の実施の形態２にかかるレーザ光照射装置のブロック図である。 この発明の実施の形態２にかかるレーザ光照射装置のブロック図である。 この発明の実施の形態３にかかるレーザ光照射装置のブロック図である。 この発明の実施の形態４にかかるレーザ光照射装置のブロック図である。 この発明の実施の形態４にかかるレーザ光照射装置のブロック図である。 この発明の実施の形態５にかかるレーザ光照射装置のブロック図である。 この発明の実施の形態６にかかるレーザ光照射装置のブロック図である。 この発明の実施の形態７にかかるレーザ光照射装置のブロック図である。 この発明の実施の形態７にかかるレーザ光照射装置のブロック図である。 この発明の実施の形態７の変形例にかかるレーザ光照射装置のブロック図である。 この発明の実施の形態７の変形例にかかるレーザ光照射装置のブロック図である。 この発明の実施の形態８にかかるレーザ光照射装置のブロック図である。 この発明の実施の形態９にかかるレーザ光照射装置付顕微鏡装置のブロック図である。 この発明の実施の形態９の変形例にかかるレーザ光照射装置付顕微鏡装置のブロック図である。 この発明の実施の形態１０にかかるレーザ光照射装置付倒立顕微鏡装置のブロック図である。 この発明の実施の形態１１にかかるレーザ光照射装置付実体顕微鏡装置のブロック図である。 この発明の実施の形態１２にかかるレーザ光照射装置付実体顕微鏡装置の概要構成を示すブロック図である。

符号の説明

１,１Ａ,２,２Ａ,３,４,５,６,７ レーザ光照射装置
８,８Ａ レーザ光照射装置付顕微鏡装置
９ レーザ光照射装置付倒立型顕微鏡装置
１０,２５ 照射ユニット
１０Ａ レボルバ
１０ａ,２５ａ 射出ユニット
１０ｂ,１０ｃ,２５ｂ 光束絞り
１１,２６ 照射レンズ
１１ｂ１０３ｆ シャッタ
１２,２７ 光ファイバ
１３ スライダ
１４ 固定ネジ
１５ ストップ板
１６,３６,３６ａ,３６ｂ,４０,６６,７８,８６,１０９ 像点
１７ 鏡枠
１９ レンズ
１９ａ バンドパスフィルタ
１９ｂ ＮＤフィルタ
１９ｃ シャッタ
１９ｄ,３１,８３,１０３ｄＬ,１０３ｄＲ,１０９ 集光レンズ
１９ｅ 吸収フィルタ
２０ 押え環
２１,２８ 発光点
２２,３７ 物点
２３,３８,６４,７６ 集光点
２９ コリメートレンズ
３２ 挿脱ユニット
３４,６３,７５,８７ リレーレンズ
３５,３５ａ,３５ｂ 投光レンズ
３５Ａ 投光レンズユニット
３９,８２Ａ, 、８４ ダイクロイックミラー
８８，８１、９１、９５、１０８ ハーフミラー
４１ ＸＹ可動機構
６５,７７,９４ コンデンサレンズ
８０,１０１ ＣＣＤカメラ
８１Ａ 凹レンズ
８２ 観察鏡筒
８４Ａ ミラーキューブ
８５,９４,１０４ｂ 対物レンズ
８９ 水銀ランプ
９０,１０７ 透過照明装置
９２,１０６ 観察試料
９３ 試料ステージ
９６ 落射照明装置
９８ 受光ユニット
９９,１０２ａ,反射ミラー
１００,１２０ レーザ光照射装置付実体顕微鏡装置
１０２ 双接眼部
１０２ｂＬ,１０２ｂＲ 結像レンズ
１０３ 落射照明ユニット
１０３ａＬ,１０３ａＲ アナライザ
１０３ｂＬ,１０３ｂＲ 偏光ビームスプリッタ
１０３ｃＬ,１０３ｃＲ ポラライザ
１０３ｅＬ,１０３ｅＲ 導光ファイバ
１０４ 対物レンズユニット
１０４ａＬ,１０４ａＲ ズームレンズ
１０５ 波長板ユニット
１０５ａ １／４波長板
１２１ 指示部
１３１ 制御部
１３１ａ 設定テーブル
１３１ｂ,１３１ｃ,１３１ｄ,１３１ｅ 駆動部

Claims (24)

1. 物点と像点との間隔であるＩ−Ｏ距離が固定値に定められた照射レンズ系と、
   前記照射レンズ系の物点位置に配置された光束絞りと、
   光源からのレーザ光を点光源として導く導光手段と、該導光手段を保持するとともに、光軸方向に沿った移動によって、前記光束絞りの位置に前記点光源を配置する第１の状態、および前記点光源からの光によって前記光束絞り径を満たすように照射する第２の状態を切り換え可能な切換手段と、前記切換手段の後端と当接可能なストップ板とを有する射出ユニットと、
   を備え、
   前記第１の状態は、前記切換手段の先端が前記光束絞りと当接した状態であって、前記照射レンズ系の像点位置に前記点光源が投影される状態であり、
   前記第２の状態は、前記切換手段の後端が前記ストップ板と当接した状態であって、前記像点位置に前記光束絞りの形状が投影される状態であることを特徴とするレーザ光照射装置。
2. 物点と像点との間隔であるＩ−Ｏ距離が固定値に定められた照射レンズ系と、
   前記照射レンズ系の物点位置に配置された光束絞りと、
   光源からのレーザ光を点光源として導く導光手段と、前記点光源からの発散光束を前記光束絞りの有効径よりも大きな径の平行光束に変換するコリメートレンズと、該コリメートレンズからの前記平行光束を前記照射レンズ系の前記物点位置に集光させる集光レンズを保持し、前記光束絞りの位置に前記点光源の投影像を形成する第１の状態、および前記点光源からの光によって前記光束絞り径を満たすように照射する第２の状態を切り換え可能な切換手段とを有する射出ユニットと、
   を備え、
   前記切換手段は、前記集光レンズが光軸に挿入された前記第１の状態と前記光軸から外された前記第２の状態とを切り換えることを特徴とするレーザ光照射装置。
3. 前記照射レンズ系と前記光束絞りとの間に光路分岐手段を設け、
   分岐された光路上に、前記照射レンズ系の前記物点位置に配置された第２の光束絞りと、
   この第２の光束絞りに対する第２の射出ユニットと、
   を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のレーザ光照射装置。
4. 前記照射レンズ系に対して、前記光束絞りと前記射出ユニットとを光軸と直交する平面内で一体的に移動させる照射位置調節手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のレーザ光照射装置。
5. 前記光束絞りの形状または大きさを可変する絞り可変手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のレーザ光照射装置。
6. 前記照射レンズ系は、無限遠補正光学系であり、前記像点側のレンズは焦点距離の異なるレンズに交換可能であることを特徴とする請求項１または２に記載のレーザ光照射装置。
7. 前記照射レンズ系は、顕微鏡のケーラー照明光学系と同構成であり、
   前記第１の状態での点光源位置を前記光束絞り位置とし、第２の状態での点光源位置を前記光束絞り径を満たす位置とすることを特徴とする請求項１または２に記載のレーザ光照射装置。
8. シャッタ、波長選択手段および光量調整手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のレーザ光照射装置。
9. 前記導光手段は、レーザ光を導光する光ファイバを備え、光ファイバの出射端を前記点光源として利用することを特徴とする請求項１または２に記載のレーザ光照射装置。
10. 前記光ファイバは、シングルモードファイバであることを特徴とする請求項９に記載のレーザ光照射装置。
11. 前記光源は、波長の異なる２種類のレーザ光を発振し、
    前記導光手段は、前記２種類のレーザ光をそれぞれ個別に伝送する２本の光ファイバを備え、
    ２つの前記射出ユニットに対して前記２本の光ファイバがそれぞれレーザ光を個別に導くことを特徴とする請求項３に記載のレーザ光照射装置。
12. 対物レンズと標本載置ステージとケーラー照明装置とを備えた正立又は倒立顕微鏡装置に、レーザ光照射装置を組み込んだレーザ光照射装置付顕微鏡装置であって、
    前記ケーラー照明装置の光路を分岐する光路分岐手段を有し、
    前記レーザ光照射装置は、
    物点と像点との間隔であるＩ−Ｏ距離が固定値に定められ、前記対物レンズを含む照射レンズ系と、
    前記照射レンズ系の物点位置に配置された光束絞りと、
    光源からのレーザ光を点光源として導く導光手段と、該導光手段を保持するとともに、光軸方向に沿った移動によって、前記光束絞りの位置に前記点光源を配置する第１の状態、および前記点光源からの光によって前記光束絞り径を満たすように照射する第２の状態を切り換え可能な切換手段と、前記切換手段の後端と当接可能なストップ板とを有する射出ユニットと、
    を備え、前記第１の状態は、前記切換手段の先端が前記光束絞りと当接した状態であって、前記照射レンズ系の像点位置に前記点光源が投影される状態であり、前記第２の状態は、前記切換手段の後端が前記ストップ板と当接した状態であって、前記像点位置に前記光束絞りの形状が投影される状態であり、
    前記光路分岐手段で分岐された光路上に前記光束絞りと前記射出ユニットとを配置し、
    前記光束絞りの位置が前記像点位置と共役な位置であるとともに、第２の状態での点光源位置は前記光束絞り径を満たす位置であることを特徴とするレーザ光照射装置付顕微鏡装置。
13. 対物レンズと標本載置ステージとケーラー照明装置とを備えた正立又は倒立顕微鏡装置に、レーザ光照射装置を組み込んだレーザ光照射装置付顕微鏡装置であって、
    前記ケーラー照明装置の光路を分岐する光路分岐手段を有し、
    前記レーザ光照射装置は、
    物点と像点との間隔であるＩ−Ｏ距離が固定値に定められ、前記対物レンズを含む照射レンズ系と、
    前記照射レンズ系の物点位置に配置された光束絞りと、
    光源からのレーザ光を点光源として導く導光手段と、前記点光源からの発散光束を前記光束絞りの有効径よりも大きな径の平行光束に変換するコリメートレンズと、該コリメートレンズからの前記平行光束を前記照射レンズ系の前記物点位置に集光させる集光レンズを保持し、前記光束絞りの位置に前記点光源の投影像を形成する第１の状態、および前記点光源からの光によって前記光束絞り径を満たすように照射する第２の状態を切り換え可能な切換手段とを有する射出ユニットと、
    を備え、前記切換手段は、前記集光レンズが光軸に挿入された前記第１の状態と前記光軸から外された前記第２の状態とを切り換え、
    前記光路分岐手段で分岐された光路上に前記光束絞りと前記射出ユニットとを配置し、
    前記光束絞りの位置が前記像点位置と共役な位置であるとともに、第２の状態での点光源位置は前記光束絞り径を満たす位置であることを特徴とするレーザ光照射装置付顕微鏡装置。
14. 前記光路分岐手段で分岐された光路上に光路延長レンズを設けたことを特徴とする請求項１２または１３に記載のレーザ光照射装置付顕微鏡装置。
15. 対物レンズと標本載置ステージと観察光路とを備えた正立又は倒立顕微鏡装置に、レーザ光照射装置を組み込んだレーザ光照射装置付顕微鏡装置であって、
    前記観察光路を分岐する光路分岐手段を有し、
    前記レーザ光照射装置は、
    物点と像点との間隔であるＩ−Ｏ距離が固定値に定められ、前記対物レンズを含む照射レンズ系と、
    前記照射レンズ系の物点位置に配置された光束絞りと、
    光源からのレーザ光を点光源として導く導光手段と、該導光手段を保持するとともに、光軸方向に沿った移動によって、前記光束絞りの位置に前記点光源を配置する第１の状態、および前記点光源からの光によって前記光束絞り径を満たすように照射する第２の状態を切り換え可能な切換手段と、前記切換手段の後端と当接可能なストップ板とを有する射出ユニットと、
    を備え、前記第１の状態は、前記切換手段の先端が前記光束絞りと当接した状態であって、前記照射レンズ系の像点位置に前記点光源が投影される状態であり、前記第２の状態は、前記切換手段の後端が前記ストップ板と当接した状態であって、前記像点位置に前記光束絞りの形状が投影される状態であり、
    前記光路分岐手段で分岐された光路上に前記光束絞りと前記射出ユニットとを配置し、
    前記光束絞りの位置が前記観察光路の結像位置と共役な位置であることを特徴とするレーザ光照射装置付顕微鏡装置。
16. 対物レンズと標本載置ステージと観察光路とを備えた正立又は倒立顕微鏡装置に、レーザ光照射装置を組み込んだレーザ光照射装置付顕微鏡装置であって、
    前記観察光路を分岐する光路分岐手段を有し、
    前記レーザ光照射装置は、
    物点と像点との間隔であるＩ−Ｏ距離が固定値に定められ、前記対物レンズを含む照射レンズ系と、
    前記照射レンズ系の物点位置に配置された光束絞りと、
    光源からのレーザ光を点光源として導く導光手段と、前記点光源からの発散光束を前記光束絞りの有効径よりも大きな径の平行光束に変換するコリメートレンズと、該コリメートレンズからの前記平行光束を前記照射レンズ系の前記物点位置に集光させる集光レンズを保持し、前記光束絞りの位置に前記点光源の投影像を形成する第１の状態、および前記点光源からの光によって前記光束絞り径を満たすように照射する第２の状態を切り換え可能な切換手段とを有する射出ユニットと、
    を備え、前記切換手段は、前記集光レンズが光軸に挿入された前記第１の状態と前記光軸から外された前記第２の状態とを切り換え、
    前記光路分岐手段で分岐された光路上に前記光束絞りと前記射出ユニットとを配置し、
    前記光束絞りの位置が前記観察光路の結像位置と共役な位置であることを特徴とするレーザ光照射装置付顕微鏡装置。
17. 対物レンズと標本ステージと透過照明装置とを備えた倒立顕微鏡装置に、レーザ光照射装置を組み込んだレーザ光照射装置付顕微鏡装置であって、
    前記標本ステージと前記透過照明装置のコンデンサレンズとの間に光路分岐手段を有し、
    前記レーザ光照射装置は、
    物点と像点との間隔であるＩ−Ｏ距離が固定値に定められ、前記対物レンズを含み、像点位置が前記対物レンズのピント位置に一致する照射レンズ系と、
    前記照射レンズ系の物点位置に配置された光束絞りと、
    光源からのレーザ光を点光源として導く導光手段と、該導光手段を保持するとともに、光軸方向に沿った移動によって、前記光束絞りの位置に前記点光源を配置する第１の状態、および前記点光源からの光によって前記光束絞り径を満たすように照射する第２の状態を切り換え可能な切換手段と、前記切換手段の後端と当接可能なストップ板とを有する射出ユニットと、
    を備え、前記第１の状態は、前記切換手段の先端が前記光束絞りと当接した状態であって、前記照射レンズ系の前記像点位置に前記点光源が投影される状態であり、前記第２の状態は、前記切換手段の後端が前記ストップ板と当接した状態であって、前記像点位置に前記光束絞りの形状が投影される状態であり、
    前記光路分岐手段で分岐された光路上に、前記照射レンズ系と前記光束絞りと前記射出ユニットとが配置されることを特徴とするレーザ光照射装置付顕微鏡装置。
18. 対物レンズと標本ステージと透過照明装置とを備えた倒立顕微鏡装置に、レーザ光照射装置を組み込んだレーザ光照射装置付顕微鏡装置であって、
    前記標本ステージと前記透過照明装置のコンデンサレンズとの間に光路分岐手段を有し、
    前記レーザ光照射装置は、
    物点と像点との間隔であるＩ−Ｏ距離が固定値に定められ、前記対物レンズを含み、像点位置が前記対物レンズのピント位置に一致する照射レンズ系と、
    前記照射レンズ系の物点位置に配置された光束絞りと、
    光源からのレーザ光を点光源として導く導光手段と、前記点光源からの発散光束を前記光束絞りの有効径よりも大きな径の平行光束に変換するコリメートレンズと、該コリメートレンズからの前記平行光束を前記照射レンズ系の前記物点位置に集光させる集光レンズを保持し、前記光束絞りの位置に前記点光源の投影像を形成する第１の状態、および前記点光源からの光によって前記光束絞り径を満たすように照射する第２の状態を切り換え可能な切換手段とを有する射出ユニットと、
    を備え、前記切換手段は、前記集光レンズが光軸に挿入された前記第１の状態と前記光軸から外された前記第２の状態とを切り換え、
    前記光路分岐手段で分岐された光路上に、前記照射レンズ系と前記光束絞りと前記射出ユニットとが配置されることを特徴とするレーザ光照射装置付顕微鏡装置。
19. 物体を撮像する撮像手段と、
    前記撮像手段によって撮像された観察像を表示する表示手段と、
    前記表示手段によって表示された前記観察像の任意の点を指定する位置指定手段と、
    前記照射レンズ系に対して、前記光束絞りと前記射出ユニットを光軸と直交するＸＹ方向に一体的に移動させる照射位置調節手段と、
    レーザ光の波長を、標本への刺激光と前記標本が反応しないガイド光とに切り換える波長切換手段と、
    前記標本に照射するレーザ光の種別を、刺激光またはガイド光の一方と、前記点光源像または前記光束絞りの像の一方との組み合わせとして設定する照射光設定手段と、
    前記波長切換手段により設定された照射光の種別に基づいて前記波長切換手段と前記射出ユニットの切換手段を制御するとともに前記位置指定手段により指定された位置に基づいて前記照射位置調節手段を制御する制御手段とを備え、
    指定された位置に設定された種別のレーザ光を照射することを特徴とする請求項１２〜１８のいずれか一つに記載のレーザ光照射装置付顕微鏡装置。
20. 前記レーザ光の光量を調節する調光手段をさらに備え、
    前記照射光設定手段は、照射するレーザ光の光量を設定可能であり、
    前記制御手段は、前記設定されたレーザ光の光量に基づいて前記調光手段を制御することを特徴とする請求項１９に記載のレーザ光照射装置付顕微鏡装置。
21. ２本の観察光軸のうち一方にＴＶ光路が設けられた実体顕微鏡装置に、レーザ光照射装置を組み込んだレーザ光照射装置付実体顕微鏡装置であって、
    前記レーザ光照射装置は、
    物点と像点との間隔であるＩ−Ｏ距離が固定値に定められ、対物レンズを含み、像点位置が前記対物レンズのピント位置に一致する照射レンズ系と、
    前記照射レンズ系の物点位置に配置された光束絞りと、
    光源からのレーザ光を点光源として導く導光手段と、該導光手段を保持するとともに、光軸方向に沿った移動によって、前記光束絞りの位置に前記点光源を配置する第１の状態、および前記点光源からの光によって前記光束絞り径を満たすように照射する第２の状態を切り換え可能な切換手段と、前記切換手段の後端と当接可能なストップ板とを有する射出ユニットと、
    を備え、前記第１の状態は、前記切換手段の先端が前記光束絞りと当接した状態であって、前記照射レンズ系の前記像点位置に前記点光源が投影される状態であり、前記第２の状態は、前記切換手段の後端が前記ストップ板と当接した状態であって、前記像点位置に前記光束絞りの形状が投影される状態であり、
    前記対物レンズと標本との間であって、前記ＴＶ光路が設けられていない側の光路に光路分岐手段を有し、
    前記光路分岐手段で分岐された光路上に、前記照射レンズ系と前記光束絞りと前記射出ユニットとが配置されることを特徴とするレーザ光照射装置付顕微鏡装置。
22. ２本の観察光軸のうち一方にＴＶ光路が設けられた実体顕微鏡装置に、レーザ光照射装置を組み込んだレーザ光照射装置付実体顕微鏡装置であって、
    前記レーザ光照射装置は、
    物点と像点との間隔であるＩ−Ｏ距離が固定値に定められ、対物レンズを含み、像点位置が前記対物レンズのピント位置に一致する照射レンズ系と、
    前記照射レンズ系の物点位置に配置された光束絞りと、
    光源からのレーザ光を点光源として導く導光手段と、前記点光源からの発散光束を前記光束絞りの有効径よりも大きな径の平行光束に変換するコリメートレンズと、該コリメートレンズからの前記平行光束を前記照射レンズ系の前記物点位置に集光させる集光レンズを保持し、前記光束絞りの位置に前記点光源の投影像を形成する第１の状態、および前記点光源からの光によって前記光束絞り径を満たすように照射する第２の状態を切り換え可能な切換手段とを有する射出ユニットと、
    を備え、前記切換手段は、前記集光レンズが光軸に挿入された前記第１の状態と前記光軸から外された前記第２の状態とを切り換え、
    前記対物レンズと標本との間であって、前記ＴＶ光路が設けられていない側の光路に光路分岐手段を有し、
    前記光路分岐手段で分岐された光路上に、前記照射レンズ系と前記光束絞りと前記射出ユニットとが配置されることを特徴とするレーザ光照射装置付顕微鏡装置。
23. 物体を撮像する撮像手段と、
    前記撮像手段によって撮像された観察像を表示する表示手段と、
    前記表示手段によって表示された前記観察像の任意の点を指定する位置指定手段と、
    前記照射レンズ系に対して、前記光束絞りと前記射出ユニットを光軸と直交するＸＹ方向に一体的に移動させる照射位置調節手段と、
    レーザ光の波長を、標本への刺激光と前記標本が反応しないガイド光の一方と、点光源像または前記光束絞りの像の一方との組み合わせとして設定する照射光設定手段と、
    前記波長切換手段により設定された照射光の種別に基づいて前記波長切換手段と前記射出ユニットの切換手段を制御するとともに前記位置指定手段により指定された位置に基づいて前記照射位置調節手段を制御する制御手段とを備え、
    指定された位置に設定された種別のレーザ光を照射することを特徴とする請求項２１〜２２のいずれか一つに記載のレーザ光照射装置付顕微鏡装置。
24. 前記レーザ光の光量を調節する調光手段をさらに備え、
    前記照射光設定手段は、照射するレーザ光の光量を設定可能であり、
    前記制御手段は、前記設定されたレーザ光の光量に基づいて前記調光手段を制御することを特徴とする請求項２３に記載のレーザ光照射装置付顕微鏡装置。

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